UNDERVISNING I virkeligheden ENERGIFORBRUG OG ENERGIFORSYNING To naturfaglige undervisningsforløb til 8. klasse Center for Undervisningsmidler Bornholm
Denne folder er udgivet af CFU Bornholm, Professionshøjskolen UCC ved projektleder Hans Jacob Binzer (ansv.) hjb@ucc.dk, tel. 41897348. Layout: Kenny Lyngberg Side 2
INDHOLD DEN ÅBNE SKOLE MED UNDERVISNING I VIRKELIGHEDEN!... 4 IDÉ - Bæredygtig udvikling på Bornholm... 5 Østkrafts rolle... 6 Faglige mål: Forenklede Fælles Mål... 6 Forløb 1...7-8 Materialer og links... 8 Forløb 2... 9 Smart Grid, EcoGrid, Villa Smart... 10 Inspiration... 11 Didaktiske bagtanker... 12
DEN ÅBNE SKOLE MED UNDERVISNING I VIRKELIGHEDEN! Virksomhedsbesøg har i mange år været en del af undervisningen, men der har ikke været en direkte kobling mellem faglige skolemål og de enkelte virksomheders produktion og arbejdsfunktioner. Skolereformen lægger samtidig stor vægt på den åbne skole. Her gives et eksempel på konkrete undervisningsforløb og materialer, der tager udgangspunkt både i naturfaglige mål og i Østkraft, der også kan udvides med andre fag og virksomheder. Bornholm gemmer på et stort læringspotentiale, som de bornholmske skoler kan drage god nytte af. Det er en udfordring at synliggøre dette læringspotentiale og få det gjort tilgængeligt for skolerne. For at dette skal lykkes, skal man både kende undervisningskravene i grundskolen og kunne gennemskue det læringspotentiale, der er på virksomhederne. Østkraft er både dybt forankret i lokalsamfundet og en central aktør i udviklingen af et bæredygtigt samfund, der rækker ud over energiforsyningen. Vi håber, at dette materiale kan danne udgangspunkt for, at 8. klasser fremover kan arbejde mere målrettet og motiverende med naturfaglige og autentiske problemstillinger. Udenøs skoler må også meget gerne kigge med. Med venlig hilsen Klaus Vesløv, Udviklingschef, Østkraft og Hans Jacob Binzer, CFU-leder, Professionshøjskolen UCC SIDE 4
ENERGIFORBRUG OG ENERGIFORSYNING To naturfaglige undervisningsforløb til 8. klasse ved Niels Rømer Jensen & Dorthe Pauck Due, lærere ved Rønneskolen, Bornholms Regionskommune IDÉ - Bæredygtig udvikling på Bornholm Der er international og national opmærksomhed om energi og miljø primært på baggrund af ændringer i klimaet. På internationalt plan indgås klimaaftaler og på nationalt plan arbejdes med at formindske CO 2 udledning. En væsentlig dimension i den nationale strategi er energieffektivisering. Bornholms Regionskommune har udarbejdet en energistrategi for Bornholm - Vejen til MERE bæredygtigt Bornholm - Bornholms Energistrategi 2025. I denne energistrategi er Østkraft en central medspiller i forhold til energibevidsthed, energiforbrug samt energiproduktion. Med udgangspunkt i dette arbejde har UCC og Østkraft ønsket at udvikle de to undervisningsforløb. Dette projekt vil også resultere i erfaringer mellem forsynings og skolevirksomheder i udviklingen af Bornholm som bæredygtigt samfund. SIDE 5
Østkrafts rolle Østkraft er medspiller i udviklingen indenfor den nationale strategi i forhold til øget elektrificering og energibevidsthed ved elforbrug, herunder: Ecogrid og Villa Smart El-produktion Forsyning: Vand, varme og energi som sammenkobles. Bornholm som test-ø Energi fra fyring med biomasse Faglige mål: Forenklede Fælles Mål Indenfor fagene biologi, geografi og fysik/kemi arbejdes med de naturfaglige kompetencer: Undersøgelse, kommunikation, modellering samt perspektivering. Eleven kan beskrive og har viden om naturfaglige problemstillinger i den nære omverden kan kommunikere om naturfag I fysik/kemi arbejdes primært med færdigheds- og videns-mål indenfor emnet energiomsætning. Eleven kan undersøge energiomsætning kan eksperimentere med energiomsætning i forhold til elektricitet har viden om energiformer og energiforsyning kan visualisere energiomsætning kan med modeller forklare energiomsætninger har viden om energikæder kan diskutere udviklingen i samfundets energiforsyning I geografi arbejdes indenfor emnet globalisering. Eleven har viden om begrebet bæredygtighed kan diskutere handlemuligheder for udvikling af bæredygtigt samfund kan beskrive løsningsforslag i forhold til klimaændringer og global opvarmning I biologi arbejdes især indenfor emner økosystemer og anvendelse af naturgrundlaget. Eleven har viden om bæredygtig produktion kan diskutere interessemodsætninger forbundet med bæredygtig produktion kan med modeller forklare sammenhænge mellem energistrømme og stofkredsløb kan forklare årsager og virkninger af naturlige og menneskeskabte ændringer i økosystemer SIDE 6
forløb 1 Det kan placeres i 1. halvår i 8. klasse og har en varighed af ca. 10 timer. Formålet med forløbet er at give eleverne øget bevidsthed om energiforbrug. I forløbet indgår Ecogrid og besøg i Villa Smart. Eleverne skal til første modul medbringe opgørelse af hjemmets årlige elforbrug i kwh. INDHOLD ORGANISERING Modul 1 1 1/2-2 t. Læringsmål Introduk. til forløbet Modul 2 Læringsmål Eleverne kan forklare, hvordan enhederne for energi (J) og effekt (W) hænger sammen. Eleverne kan diskutere og vurdere forskellige energikilder, fx vedvarende energikilder og fossile brændsler, ud fra faglige argumenter. Eleverne kan forklare centrale problemer, der hænger sammen med verdens stigende energibehov. Gennemgang af begrebet energi - Joule, watt og kilowatttime. Se evt. link under energi. - Hvordan producerer vi energi i samfundet? - Hvilke fordele og ulemper er der ved de forskellige former for energiproduktion? Opsummering. Alle hjemmenes elforbrug skrives på tavlen. Diskuter spørgsmålet Hvorfor er der forskel? Eleverne skal beregne prisen på deres årlige el-forbrug i hjemmet - prisen kan findes på: http://www.oestkraft.dk/ Eleverne læser om elforbrug og omregning fra kwh til Joule og løser opgaver, fx i Prisma 7 side 147-150. Eller lignende tekst og opgaver. Opgaverne handler om beregning af elforbrug og prisen for samme. Afslut med klippet: https://www.youtube.com/watch?v=5pupzkcku-k Lærergennemgang Lærergennemgang/-styret Enkeltvis eller i grupper Hjemmearbejde -lektiecafè. Enkeltvis/gruppe Eleverne kan argumentere for deres eget energiforbrug ud fra faglige argumenter og påpege forandringsmuligheder. Eleven kan formulere og undersøge en afgrænset problemstilling med naturfagligt indhold (Kvalificeret gæt i forhold til apparaters energiforbrug). Eleven forklarer problematikker i hjemmet i forhold til energi og miljø og vurderer på problematikkerne fra forskellige synspunkter. På energinet.dk ses elsystemet lige nu - stil spørgsmålene Hvad ser vi? Hvornår mon el-forbruget er størst? http://energinet.dk/da/el/sider/elsystemet-lige-nu.aspx Med et SparOmeter måles kwh-forbruget ved opvarmning af 1 l vand i kogekande og i gryde med og uden låg samt evt i mikrobølgeovn - Elforbruget sammenlignes. Hvorfor er der forskel? Der samtales om de løste opgaver. - Hvilke apparater har I derhjemme, der bruger energi? - Hvilke apparater bruger mest energi? Eleverne får SparOmeter med hjem og skal måle mindst et apparats energiforbrug. Til næste gang skal eleverne undersøge hjemmets årlige fjernvarmeforbrug. Lærerstyret (evt. 3 stationer) Lærerstyret SIDE 7
...fortsat fra forrige side INDHOLD ORGANISERING Modul 3 Læringsmål Eleverne kan forklare centrale problemer, der hænger sammen med verdens stigende energibehov. Start med at se filmen om Smart Grid Danmark https://www.youtube.com/watch?v=2t3ouuhf3a8 Opsummering Eleverne arbejder i grupper med spørgsmålene: Hvilke forandringer står vores måde at forbruge energi på overfor? Brug evt. http://ecogridbornholm.dk/om-ecogrid/ Lav spørgsmål til besøg på Villa Smart. Eleverne beregner hjemmets samlede energiforbrug - elforbrug og fjernvarmeforbrug - i Joule. Eleverne arbejder med spørgsmålet Hvordan kan vi spare på hjemmets energiforbrug? Brug evt. http://oestkraft.dk/henvisning-historier/7-gratis-sparetips/ Opsummering - slut med klippet: https://www.youtube.com/watch?v=qqqn2pu60d4 For at få energibegrebet foldet ud, skal der arbejdes med følgende problemstilling: Hvor meget energi skal en 15-årig bruge for at fungere? Se link under kost og energi. Lærerstyret Lærerstyret Enkeltvis/gruppe Opsummering Modul 4 og 5 Besøg på Villa Smart Læringsmål Evaluering Eleven kan kommunikere om naturfaglige forhold med fysik/ kemi Eleverne skal fremstille en film om energi på maks. 5 min. Arbejdsspørgsmål: Hvordan producerer vi energi i fremtiden? Hvordan forbruger vi energi i fremtiden? Materialer og links: Energi: http://www.frividen.dk/effekt-og-effektivitet/#video1_energi_effekt_definition_af_kwh http://energimuseet.dk/ SparOmeter: http://www.dr.dk/skole/mediaitem/urn:dr:mu:programcard:50c80f2a860d9a37fcc6d20c (Unilogin) https://www.youtube.com/watch?v=homzq8gcmzy Villa Smart: https://www.youtube.com/watch?v=dyyl3vscgkk Kost og energi: http://www.skolekontakten.dk/sites/default/files/braendstof_m_ny_overskriftsfont.pdf SIDE 8
forløb 2 Kan placeres i 2. halvår i 8. klasse eller i 1. halvår af 9. klasse. El-produktion og energi fra fyring med biomasse. Bright Green Island 2025. I forløbet indgår besøg på Østkraft og evt. på Biokraft. INDHOLD ORGANISERING Forudsætninger Læringsmål I teknik/kemi arbejdes der med kraftvarmeværk - Hvordan fungerer det? Herunder - induktion - generator - vekselspænding - transformator. Det forventes, at der også er introduktion i geografi og biologi. Perspektivering i naturfag, anvendelse af naturgrundlag samt naturgrundlag og levevilkår. Første dag Oplæg Anden dag Bæredygtig udvikling. Med udgangspunkt i at læse et afsnit om bæredygtighed i f.eks. Xplore 9 side 103 eller lignende tekst. Og gense evt.: https://www.youtube.com/watch?v=2t3ouuhf3a8 I grupperne laves en problemstilling ud fra det læste/sete eller ud fra et eller flere af stikordene: Bæredygtig udvikling - energi forbrug i verden - forurening, energiproduktion, forbrug og genbrug. Vælg en formidlingsform og planlæg fremlæggelse - af highlights fra dagens arbejde - max 5 min. Oplæg Perspektiv TV2 Bornholm mandag d. 24. nov. 2014. http://www.tv2bornholm.dk/net-tv?area=programmer&program= perspektiv&filter=perspektiv&videoid=199376 Bright Green Island Udarbejdelse af poster ud fra spørgsmålene: Hvordan laver vi energi på Bornholm? Hvor og hvordan forbruger vi energi på Bornholm? Hvordan kommer fremtiden til at se ud? Elementer fra BRK`s energistrategi 2025 skal indgå i arbejdet. http://www.brk.dk/indflydelse-politik/planer/sider/energistategi.aspx Dag 2 afsluttes med en udarbejdelse af poster. Vurdering af posters. Hver elev får 3 post-it og skal placere dem på de postere, de mener er bedst. Posteren med flest post-it`s vinder. Trejde dag Udarbejdelse af spørgsmål til besøg på Østkraft. Besøg på værket. Evt. besøg på Biokraft. Grupper Fjerde dag Læringsmål Eleven kan kommunikere om naturfaglige forhold. Eleverne udarbejder en ibook - om Østkraft/Biokraft. SIDE 9
Smart Grid Danmark er førende i verden, når det drejer sig om udviklingen af fremtidens grønne, fleksible og intelligente elsystem. Et elsystem, hvor produktion, transport og forbrug af el kobles intelligent sammen. http://www.energinet.dk/da/forskning/energinet-dks-forskning-og-udvikling/projekter/smart-grid/sider/ default.aspx EcoGrid EcoGrid EU var et stort, internationalt demonstrationsprojekt, hvor 2.000 bornholmske forbrugere testede nye muligheder for at styre deres elforbrug. Det er der brug for i fremtiden, hvor den meste el vil komme fra vedvarende energi. Når der er vindstille eller solen ikke skinner vil der derfor være mindre el. Så er det smart, at forbrugerne skruer ned for elforbruget og flytter det til perioder, hvor der produceres mere el. I Ecogrid EU testede man forskellige måder og teknologi, hvorpå man kunne styre forbruget via elprisen, der falder, når der er rigeligt med el. Deltagerne i EcoGrid EU fik løbende information om prisen, og gjorde det muligt at flytte elforbruget til de tidspunkter, hvor det er hensigtsmæssigt. http://ecogridbornholm.dk/om-ecogrid/ I EcoGrid 2.0 vil der blive fokuseret på at give deltagerne nogle mere attraktive tilbud, der kan få aktiveret en større del af det potentiale for fleksibelt elforbrug, som EcoGrid EU har vist. Der vil blive arbejdet for, at udstyret kommer til at fungere mere optimalt. EcoGrid 2.0 starter 1. januar 2016 og løber frem til juni 2019 Villa Smart Villa Smart er et demonstrationshus, som ligger på Zahrtmannsvej nr. 77 i Rønne. Her kan du se, hvordan intelligent styring af hjemmet fungerer. Villa Smart bruges bl.a. til undervisning af deltagerne i EcoGrid-forsøget. SIDE 10
8.a fra Østre skole i Villa Smart Der bliver studeret, lyttet, stillet spørgsmål og noteret, når 8.a er på besøg i Villa Smart. Eleverne fra Østre skole var på besøg i Villa Smart. Efter et oplæg fra klasselærer Niels Rømer var eleverne godt forberedte. De var klar til at høre om fremtidens el og energiforsyning. Niels Rømer er netop i gang med at fremstille undervisningsmateriale om el og energi, i samarbejde med UCC og Østkraft, til brug for de elever, der skal vide og lære noget om emnet, og som vil kombinere undervisning på skolen med et virksomhedsbesøg hos Østkraft. Eleverne var nysgerrige og interesserede. Der er ingen tvivl om, at de forberedte elever har et godt udgangspunkt til at komme på besøg. De har en god basis, der gør, at dialogen bliver mere kvalificeret til gavn for dem selv og for Østkraft. Når snakken falder på den intelligente el-forbruger og spørgsmålet; hvad der kan gøres for at spare på energien, og eleverne samtidig får præsenteret fakta, at teenagere bruger ca. 20 procent mere strøm end resten af familien, så bliver der højlydt debatteret. Der er mange apparater tændt samtidigt, når den unge laver lektier. Både PC, spillekonsol, tv, opladning af diverse smartphones og tablets mm. er i gang på samme tid. Debatten giver stof til eftertanke, snakken om fremtidens el-forbrugere bliver i høj grad nærværende, når det drejer sig om ens egen hverdag. De unge er fremtiden, det er dem, der skal håndtere udfordringerne med et stadigt mere belastet el-net. De begrænsninger, der uvægerligt vil komme, kommer til at påvirke os alle. Det bliver konkret og til at forstå. kilde: www.østkraft.dk Inspiration Du kan finde inspiration og materialeforslag til undervisning i innovation og entreprenørskab på CFU s hjemmeside under Professionshøjskolen UCC: www.ucc.dk/cfu/vejledning/innovation/inspiration SIDE 11
Didaktiske bagtanker Eleverne skal møde virkeligheden uden for skolen. Det er en af vejene til at nå målet om, at alle elever skal blive så dygtige, som de kan og trives. De to undervisningsforløb er udarbejdet med henblik på at opkvalificere besøg på henholdsvis Østkraft og Villa Smart, dvs. de vil kunne bruges af både bornholmske lærere og af udenøs lærere, der kommer på lejrskole på Bornholm. Vi tænker, at forløb 1 placeres i starten af 8. kl., hvor en øget bevidsthed om energiforbrug kan danne udgangspunkt for det senere forløb om perspektivering i forhold til el-produktion, distribuering og forbrug. Med hensyn til forløb 2 kan vi godt forestille os, at det udvides og kan komme til at være en del af en naturfaglig projektopgave. God fornøjelse! Venlig hilsen Dorthe Pauck Due & Niels Rømer Jensen, lærere i udskolingen på Rønneskolen